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为探究草鱼呼肠孤病毒（GCRV）感染机制，研究人员发现细胞表面硫酸乙酰肝素（HS）是其附着受体，为防控提供新靶点。
草鱼，作为我国淡水养殖的 “顶梁柱”，在 2022 年的产量高达 590 万吨，为渔业经济立下了汗马功劳。然而，一种名为草鱼呼肠孤病毒（Grass carp reovirus，GCRV）的病原体却成了草鱼养殖业的 “噩梦”。它引发的草鱼出血病，让无数养殖户遭受巨大经济损失。
病毒想要感染细胞，就像一把钥匙开一把锁，必须找到细胞表面对应的 “锁”—— 细胞受体。可多年来，GCRV 感染细胞的 “钥匙孔” 究竟在哪里，一直是个未解之谜。这不仅阻碍了对 GCRV 感染机制的深入了解，也让防控这种病毒变得困难重重。为了攻克这一难题，中国科学院水生生物研究所的研究人员踏上了探索之旅，相关研究成果发表在《iScience》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法来解开这个谜团。他们利用免疫荧光（IF）和流式细胞术（FCM），直观地观察细胞表面分子的变化；通过实时荧光定量聚合酶链式反应（qPCR），精确检测病毒核酸含量；借助蛋白质免疫印迹法（western blotting），分析蛋白质表达水平；还使用 CRISPR-Cas13d 技术，对特定基因进行精准调控。此外，研究中的草鱼样本来自中国科学院水生生物研究所关桥实验站，为实验的准确性和可靠性提供了保障。
研究结果如下：
- 硫酸乙酰肝素（HS）影响 GCRV 附着和感染：研究人员用肝素酶 I 去除细胞表面的 HS，结果发现，无论是 GCRV-I 还是 GCRV-II，附着在细胞表面的病毒颗粒数量都大幅减少，感染能力也显著下降。这就好比给病毒的 “落脚地” 来了个大扫除，让它们无处附着，自然也就难以感染细胞了。
- HS 和其同源物抑制 GCRV 结合细胞：HS 及其同源物肝素，就像是病毒感染路上的 “路障”。当它们与 GCRV 预先孵育后，GCRV 附着到细胞表面的数量明显减少，后续的感染进程也受到抑制，病毒蛋白表达水平降低，形成的噬菌斑数量也变少了。
- HS 合成水平影响 GCRV 感染：研究人员通过 CRISPR-Cas13d 技术降低细胞中 HS 的合成，发现这抑制了 GCRV 的附着和感染；而提高 HS 的合成水平，则会促进 GCRV 与细胞的结合和感染。这表明 HS 的合成水平与 GCRV 的感染能力之间存在着紧密的联系。
- GCRV 与 HS 直接结合：GCRV 的部分外 capsid 蛋白，如 GCRV-I 的 VP5，GCRV-II 的 VP56 和 VP35，以及纯化的 GCRV 病毒粒子，都能直接与 HS 结合。研究人员还预测并验证了这些蛋白与 HS 结合的关键位点，进一步揭示了它们之间的相互作用机制。
- 肝素降低草鱼死亡率：研究发现，用肝素预处理 GCRV，或者给感染 GCRV 的草鱼喂食含有肝素的饲料，都能显著降低草鱼的死亡率，减少病毒在鱼体内的拷贝数，减轻组织的病理变化。这为防治 GCRV 感染提供了一种潜在的有效方法。
综合研究结果和讨论，这项研究首次明确了细胞表面 HS 是 GCRV 的附着受体，这一发现为草鱼抗病育种提供了关键靶点。同时，研究还表明肝素在防治 GCRV 感染方面具有巨大潜力，有望开发成防治草鱼出血病的有效药物。不过，研究也存在一定局限性，HS 可能不是 GCRV 的唯一受体，未来还需要进一步探索其他潜在的受体或共受体。但无论如何，这项研究都为草鱼养殖业抗击 GCRV 带来了新的希望，为后续的研究和防控工作奠定了坚实基础。
